将动态摄影测量方法应用于运行中风力发电机叶片在自然风力载荷下关键点的空间坐标动态数据测量中。风电叶片因其独有的形貌特征、运动特点及现场测量环境,令测量面临许多问题。为此提出以风机自身为标定墙及摄影比例尺的动态摄影测量方案,数据处理与风电叶片模态分析数据需求对接。测量所涉及的关键技术有五点法相对定向、单应性匹配、关键点动态数据跟踪分解等。实验结果表明,测量距离在1.5m时,测量运行中风电叶片点空间距离的标准差小于0.637,系统内部测量稳定性良好;与V-Star系统测量值对比,测量运行中风电叶片点空间距离误差优于0.705mm,相比V-Star系统误差扩大10倍;在实地测量中,测量距离在100m时,理论精度可达5cm;设备搭建方便快捷,测量数据丰富且测量范围广,满足风力发电机测量需求。

为了解决摄影测量中测量坐标系和工件设计坐标系不一致的情况下进行面形参数比较的问题,提出了三维二次曲面的面形分析方法,并在实验中验证其可行性.该方法首先用被测点的坐标值,由最小二乘法获得测量坐标系下的一般三维二次曲面方程的参数,然后经过坐标变换得到标准方程的参数,再把它与设计的参数相比较,并可以由获得的标准方程重构出被测物体的曲面图形.由于该方法具有普遍性,可以解决各种三维测量方法中类似的问题,具有广泛的应用领域.

分析了现有坐标测量机精度检定的方法,设计了基于双频激光干涉仪为测量基准的三坐标测量机测量不确定度检定系统,给出了检定过程中测量数据的处理方法和测量不确定度的表达式.该系统利用高精度的直线静导轨和动导轨的组合可快速方便地实现三坐标测量机单轴和测量空间内测量不确定度的检定.

在三维立体视觉测量原理的基础上,建立了用于微波天线面形测量的三维视觉测量系统.分析了该测量系统优于其他测量系统的主要优点,给出了它的测量原理,介绍了系统组成及其功能,通过对微波天线的面形测量,验证其可行性.对空间点位进行多次重复测量表明:x,y方向的测量标准差优于0.1!mm,z方向的测量标准差优于0.18!mm,满足微波天线的面形测量要求.

介绍了钢轨高速探伤系统.对系统设计中的一些关键技术问题-高速轮探头,探轮自动对中装置,多通道超声发射/接收系统以及高速数据采集与处理等进行了说明.经多次试验,该系统达到钢轨高速探伤和伤损检测精度的要求.

分析了超声波在多层结构复合材料中的传播特性,设计了测量多层复合材料厚度及各种缺陷的超声检测系统超声发射系统.该系统由超声波发射系统、接收系统及计算机控制处理系统组成.针对多层结构复合材料层厚及内部缺陷分别进行了计算机仿真和实测实验,并对实验结果进行了比对.结果表明,该检测系统性能达到了设计要求.

设计一种综合应用激光三角法和二维机器视觉测量技术测量方法，实现对多高度小零件二维几何尺寸的测量。首先在测量高度范围内，利用线结构光进行高度测量标定，采用多项式拟合建立线结构光成像位置与高度的关系；用精密圆形靶标对不同高度平面进行二维尺寸标定，分别考虑不同高度平面坐标系映射到图像坐标系后光学放大率不同和坐标系间的不平行，CCD摄像枳．阵列垂直方向与水平方向不一定垂直的情况，以及光学镜头畸变等得到不同平面所在高度的二维尺寸测量标定参数，由此建立起各二维尺寸标定参数和高度的函数关系。对具有不同高度的小零件进行测量，并与三坐标测量机结果进行比对，多次测量的高度最大误差小于0．032mm，二维尺寸最大误差均小于0．08mm。

液流系统两条主液路输出压力的平稳性、准确性是流式细胞仪功能实现的基础。针对传统液路输出压力同步性和准确性低的问题，提出通过模糊自适应PID算法对控制环中参数进行自整定的主从控制结构。根据气动控制元件动态模型与模糊控制器原理，构建主从闭环反馈控制系统，并利用Simulink对系统进行了建模，得到了不同控制信号及控制参数下系统的响应曲线。对响应曲线的分析结果表明，在流式细胞仪液流系统工作压力范围内，模糊PID控制的双液路主从系统的输出压力超调量降低8％，响应调整时间缩短1／2，同步误差小于1％，与传统PID控制的单液路相比，提高了系统压力输出的精度和稳定性。